ประโยชน์ของระบบสถาปัตยกรรม 800 โวลต์ คืออะไรบ้าง ?
ทำไมระบบสถาปัตยกรรมแบบ 800 โวลต์ยังไม่แพร่หลายในทุกวันนี้ ?
สถาปัตยกรรมแบบ 800 โวลต์จะแพร่หลายภายในปี 2030
การใช้งานรถยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบันยังมีข้อกังวลเรื่องระยะทางอยู่ แต่ปัญหานี้จะหมดไปหากใช้วิธีการเพิ่มระยะทางที่สามารถขับขี่ได้ หรือลดเวลาการชาร์จให้น้อยลง หนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดสำหรับการจัดการทั้งสองอย่างนี้คือการนำสถาปัตยกรรม 800 โวลต์มาใช้ ซึ่งเป็นขั้นตอนที่สำคัญอย่างมาก
อีกไม่นานรถยนต์ไฟฟ้าจะมีให้ใช้อย่างแพร่หลายทั่วโลก แต่ก่อนหน้านั้น ผู้ผลิตรถยนต์ต่างต้องโน้มน้าวให้รถยนต์ไฟฟ้าเป็นทางเลือกที่ดีไม่แพ้เครื่องยนต์สันดาป สิ่งที่เป็นปัญหาหลักคือความกังวลด้านระยะทางที่รถไฟฟ้าสามารถวิ่งได้และผู้ผลิตต่างมีวิธีแก้ปัญหาที่ต่างออกไป ได้แก่
เพิ่มความจุแบตเตอรี่ หนึ่งในวิธีแก้ปัญหาคือการเพิ่มความจุแบตเตอรี่ เพื่อเพิ่มระยะทาง แต่ข้อเสียที่เกิดขึ้นคือ ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้น น้ำหนักรถที่เพิ่มขึ้น รวมถึงประสิทธิภาพของรถที่น้อยลง (กินแบตมากขึ้น)
การชาร์จแบบ DC อีกวิธีหนึ่งคือการลดเวลาการชาร์จ ซึ่งส่งผลให้เวลาที่เสียไปกับเครื่องชาร์จน้อยลง หากเวลาชาร์จไม่มากเกินไป เราจะสามารถการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าได้เหมือนกับที่เราเติมน้ำมัน ซึ่งจะใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที
สิ่งนี้จะทำให้ระยะทางที่วิ่งได้มีความสำคัญน้อยลง หากกระแสไฟฟ้าแบบ DC ที่สถานีชาร์จมีกำลังมากพอเราก็สามารถคลายกังวลว่าแบตเตอรี่จะหมดเมื่อไหร่ ทำให้ผู้ผลิตส่วนใหญ่ก็ใช้วิธีนีหรือใช้ทั้งสองวิธีรวมกัน
นักวิทยาศาสตร์ต่างพากันวิจัยเพื่อทำให้รถอีวีใช้เวลาในการชาร์จลดลงโดยใช้เทคโนโลยีต่าง ๆ หากคิดจากมุมมองคนใช้รถยนต์ไฟฟ้า การชาร์จให้เต็มหนึ่งครั้งอาจใช้เวลาที่คนขับดื่มกาแฟหนึ่งแก้วน่าจะเพียงพอ
นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังจะนำเทคโนโลยีควอนตัม และนำเทคโนโลยีต่าง ๆ มาใช้กับแบตเตอรี่ แต่ทั้งหมดที่ว่ามานี้ยังต้องใช้เวลาอีกเป็นปี กว่าจะสามารถทำได้จริง
นำสถาปัตยกรรมที่รองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าเข้ามาใช้ อีกวิธีหนึ่งคือการนำสถาปัตยกรรมที่รองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าเข้ามาใช้ รถยนต์ไฟฟ้าโดยทั่วไป รวมถึง Tesla จะใช้สถาปัตยกรรมที่รองรับแรงดันไฟฟ้าที่ 400 โวลต์ แต่ก่อนหน้านี้ Porsche Taycan ได้สร้างความสั่นสะเทือนแก่วงการยานยนต์โดยการเปิดตัวสถาปัตยกรรม 800 โวลต์
ถึงแม้ระยะทางที่วิ่งได้ต่อหนึ่งชาร์จจะไม่ได้ทำให้ใครประหลาดใจเท่าไหร่นัก แต่สถาปัตยกรรม 800 โวลต์นั้นถูกปรับให้เหมาะสำหรับการชาร์จเร็วและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ที่มากขึ้น
ระบบสถาปัตยกรรม 800 โวลต์ที่ได้นำมาใช้กับ Porsche นั้นไม่ใช่ความบังเอิญ เพราะปอร์เช่ได้แรงบันดาลใจมาจากรถแข่งอย่าง LMP-1 ซึ่งใช้ระบบสถาปัตยกรรมที่มีกำลังไฟฟ้าสูง
อ่านเพิ่มเติม : Porsche Taycan โชว์เหนือด้วยการชาร์จไร้สาย 0-80% ใน 10 นาที !
ประโยชน์ของระบบสถาปัตยกรรม 800 โวลต์ คืออะไรบ้าง ? ในสถาปัตยกรรม 400 โวลต์ที่ผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้กันนั้น เริ่มมาจากช่วงเวลาที่มีรถยนต์ไฮบริดอย่าง Toyota Prius รถยนต์ไฟฟ้าคันแรกที่ถูกผลิตในอุตสาหกรรม ส่วนของมอเตอร์ไฟฟ้าและแบตเตอรี่จะใช้ระบบ 400 โวลต์
ดังนั้น รถยนต์ไฟฟ้ารุ่นแรก ๆ จึงใช้สถาปัตยกรรมนี้เช่นเดียวกัน และระบบนี้ยังเข้ากับโครงสร้างพื้นฐานไฟฟ้าในปัจจุบันอีกด้วย
สามารถขับได้ไกลขึ้น การเปลี่ยนมาใช้ระบบสถาปัตยกรรมแบบ 800 โวลต์จะช่วยเรื่องประสิทธิภาพ อย่างก้าวกระโดด มีตัวอย่างมาแล้วใน Lucid Air ซึ่งเป็นรถโปรดักชั่นที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุดในตอนนี้ ในความจริงแล้ว Lucid Air ได้ใช้ระบบสถาปัตยกรรม 928 โวลต์เลยทีเดียว
Lucid Air
สิ่งนี้คือหนึ่งในเหตุผลที่ Air สามารถวิ่งได้ไกลถึง 837 กม. การรองรับแรงดันไฟฟ้าได้สูงนั้นจะช่วยให้กักเก็บพลังงานที่เท่ากันได้โดยใช้กระแสไฟที่ต่ำกว่า ซึ่งจะลดการสูญเสียพลังงาน จากความร้อนในระบบไฟฟ้า
รถเบาขึ้น ในขณะเดียวกัน กระแสไฟฟ้าที่ต่ำหมายความว่าสามารถใช้สายไฟที่เส้นเล็กลงในระบบไฟฟ้าและใช้ทองแดงน้อยลงในมอเตอร์ไฟฟ้า ส่งผลให้น้ำหนักโดยรวมลดลง ไปอีก
ชาร์จเร็วขึ้น ระบบที่รองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจะช่วยให้การชาร์จทำได้เร็วขึ้น เพราะกระแสไฟที่ต่ำกว่าช่วยลดการโอเวอร์ฮีต ในสายชาร์จและฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องนั่นเอง เรื่องความร้อนเป็นเรื่องที่สำคัญมาก เพราะความร้อนจะทำให้การสูญเสียพลังงานเกิดขึ้นอย่างทวีคูณ
ส่วนความเร็วการชาร์จที่เพิ่มขึ้นช่วยให้การชาร์จกลับจากการเบรคมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นไปด้วย ดังนั้นพลังงานที่สูญเสียไปจะกลับเข้าสู่แบตเตอรี่มากขึ้นและสูญเสียจากความร้อนน้อยลง
Kia EV6 ใช้ระบบสถาปัตยกรรมแบบ 800 โวลต์ด้วยเช่นกัน
ทำไมระบบสถาปัตยกรรมแบบ 800 โวลต์ยังไม่แพร่หลายในทุกวันนี้ ? ปัจจุบัน นอกจาก Porsche Taycan และรถรุ่นอื่น ๆ ที่สร้างภายใต้แพลทฟอร์มเดียวกันอย่าง Audi e-tron GT แล้ว มีเพียง Lucid Air, Hyundai Ioniq 5 , และ Kia EV6 เท่านั้นที่ใช้สถาปัตยกรรมแบบ 800 โวลต์
รถยนต์จาก Hyundai Group แสดงให้เห็นแล้วว่าสถาปัตยกรรมที่รองรับแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าสามารถนำมาใช้ในรถที่มีราคาที่จับต้องได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อราคา โดยทั้ง Ioniq 5 และ EV6 มีความเร็วการชาร์จที่น่าสนใจ ด้วยการชาร์จเพียง 5 นาที แต่สามารถเพิ่มระยะทางขับขี่ได้ถึง 108 กม. ด้วยการชาร์จแบบ DC ขนาด 350 kW
อ่านเพิ่มเติม : Kia EV6 ทำลายสถิติ Tesla ชาร์จเร็วกว่าตอนขับทางไกล จนได้ Guinness World Records
สถานีชาร์จส่วนใหญ่ยังไม่รองรับ อุปสรรคสำคัญของการนำสถาปัตยกรรมแบบ 800 โวลต์มาใช้คือตัวสถานีชาร์จที่ยังไม่รองรับ ในสหรัฐฯ มีผู้ให้บริการไม่กี่ราย ที่มีสถานีชาร์จแบบ 800 โวลต์ แม้รถไฟฟ้าที่มีสถาปัตยกรรมแบบ 800 โวลต์ยังได้ประโยชน์จากระบบของมัน แต่ก็ยังได้รับประโยชน์ได้ไม่เต็มที่เพราะเครื่องชาร์จส่วนใหญ่รองรับเพียง 400 โวลต์
สถาปัตยกรรมแบบ 800 โวลต์จะแพร่หลายภายในปี 2030 แน่นอน แม้ในตอนนี้จะยังมีข้อจำกัด แตผู้ผลิตรถหลายรายต่างต้องการที่จะนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ในอนาคต ได้แก่ Rivian และ General Motors ระบุว่าพวกเขาจะนำระบบสถาปัตยกรรมที่รองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่ามาใช้กับผลิตภัณฑ์ของค่ายในอนาคต
ส่วน Volvo และ Stellantis ต้องการใช้เทคโนโลยีนี้กับผลิตภัณฑ์ของค่ายในอนาคตเช่นเดียวกัน และผู้ผลิต EV ของจีนส่วนใหญ่ก็เข้าร่วมด้วยเช่นกัน ได้แก่ XPeng, Nio, Li Auto, และ BYD
จากข้อมูลของ Automotive News การนำระบบไฟฟ้าแบบใหม่มาใช้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในปี 2025 อีวีส่วนใหญ่ในตลาดจะใช้สถาปัตยกรรมแบบ 800 โวลต์ และไม่เกินปี 2030 สถาปัตยกรรมที่รองรับไฟฟ้าแรงดันสูงจะมีบทบาทอย่างมากในตลาด
อ่านเพิ่มเติม : ถอดคำนิยามรถยนต์ไฟฟ้า 400V กับ 800V คืออะไร kW และ kWh เหมือนกันหรือไม่
